[发明专利]一种制砖材料的改性方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制砖材料的改性方法，尤其涉及一种用生物质热解废液处理钙或镁含量超标的煤矸石、粉煤灰、页岩灰渣等制砖材料的改性方法。

背景技术

我国为了保护土地资源，实心粘土砖占用大量良田，已被禁止生产和使用。而矿物资源开发中产生的大量废渣，如煤矸石、页岩灰渣、粉煤灰等作为制砖材料可制成非黏土类砖，属于国家鼓励的新型建材，同时解决了废渣的污染问题，目前在国内建材市场已得到广泛应用。但最近几年，陆续出现了“粉末砖头豆腐渣工程问题”，河南、湖北、广西等地新建房屋墙体陆续出现页岩砖、煤矸石砖等大面积爆裂和粉化现象，用手轻轻一触，砖末就像饼干碎屑一样，已成为重大质量隐患。导致这些“粉末砖头”的原因是，原料中的氧化钙含量超标，氧化钙遇到空气中的水分会逐渐生成氢氧化钙，体积膨胀好几倍，一开始看不出任何毛病，但会慢慢爆裂粉化。将煤矸石等矿物废渣用于新型制砖材料的研究文献中指出，烧结砖对煤矸石等矿渣原料化学成分（重量百分含量）的要求是：SiO₂ 55%～70%；Al₂O₃ 15%～25%；Fe₂O₃ 2%～8%；CaO ≤ 2%；MgO≤ 3%；SO₃ ≤ 1%（茅艳, 许波.利用煤矸石生产建筑材料及其对性能特性的分析[J].中国矿业,2004,13(8):48-51）。以煤矸石为例，CaO主要以石灰石的形式存在，吸水后发生化学反应，因体积膨胀而产生应力，会导致砖的爆裂粉化，经试验验证CaO含量不超过2%为宜（张三明，陈湛，余其康，吴承恩.利用废弃煤矸石生产保温砖及其在自保温墙体中的应用[J].新型建筑材料，2009,9）。MgO多以MgCO₃的形式存在，且往往与CaCO₃共生成白云质灰岩，亦是烧结砖的有害成分，MgCO3易产生过烧现象，另一方面MgO是一种助溶剂，会引起制品表面泛霜，经试验验证MgO含量不超过3%为宜（茅艳,许波.利用煤矸石生产建筑材料及其对性能特性的分析[J].中国矿业, 2004,13(8):48-51）。对于高钙镁含量的煤矸石等制砖材料，必须进行改性，降低CaO和MgO的含量，使其在限定范围内，以得到合格的制砖原材料。中国专利（公开号CN1115747A）公开了一种利用含石灰石的煤矸石制砖的方法，用2～15%的浓硫酸（98%）处理煤矸石中的石灰石，使CaCO₃反应生成CaSO₄。用改性粉煤灰处理废水后应用于制砖的方法是：用1mol/L的盐酸溶液改性粉煤灰，处理印染废水后的吸附饱和灰，用于制砖材料（孟文清，牛建广，何锦云， 崔邯龙. 改性粉煤灰处理废水后应用于制砖的试验研究[J], 工业建筑，2006,36,865-867）。这些改性方法分别使用了浓硫酸和盐酸作改性处理液，一是存在腐蚀性和环境污染，二是酸性强，选择性差，煤矸石和粉煤灰中参与反应的不仅是CaO 、MgO，还有Fe₂O₃ 、Al₂O₃，都将被浸出。

发明内容

本发明提供了一种制砖材料的改性方法，其解决了现有的制砖材料容易粉化爆裂的问题，并同时实现了原材料的充分利用。

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种制砖材料的改性方法，其特征在于包括以下步骤：

1）          将改性处理液加入到制砖原料中，高速分散搅拌反应，等待或调节pH值至稳定的范围后，抽滤得固态产物A和液态产物B；

2）          将固态产物A烘干后即为改性后的制砖材料；

3）          将液态产物B经加热浓缩，精制，过滤，干燥即得到副产物融雪剂。